JP2011035519A - Antenna device - Google Patents

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Soji Kunii
壮志 國井
Yasuo Hattori
康夫 服部
Koji Ejima
浩司 江島
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Faurecia Clarion Electronics Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an antenna device which can be shared for reception of radio waves having different frequencies and can be miniaturized. <P>SOLUTION: In the antenna device which is approximately T-shaped, first and second antenna elements, which are approximately linear, are provided, one end of the second antenna element is connected to the intermediate part of the first antenna element, the other end of the second antenna element is used as a feeding point, and an electric length from the feeding point to one end of the first antenna element is about 1/4 wavelength of a prescribed signal. In the antenna device, one end of a third antenna element is connected between one end and the intermediate part of the first antenna element, and an electric length from the feeding point to the other end of the third antenna element is about 3/4 wavelength of the prescribed signal. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、車両アンテナに関し、特に車両用スポイラに内蔵されるラジオ受信アンテナ装置に関する。   The present invention relates to a vehicle antenna, and more particularly to a radio reception antenna device built in a vehicle spoiler.

車両ルーフの後方端に設置されるスポイラ（以下ルーフスポイラと呼ぶ）は、通常樹脂材からなり、図１に示すように車両と一体的に設置されるものである。   A spoiler (hereinafter referred to as a roof spoiler) installed at the rear end of the vehicle roof is usually made of a resin material, and is installed integrally with the vehicle as shown in FIG.

近年は、車両のデザインも重視されてきており、車両に搭載されるアンテナは極力車両本体の外形の美感を損ねないような設計が求められている。これを実現するべく、特許文献１に示すように、従来は車両のリアガラス内やサイドガラス内に設置または貼付するガラスアンテナが利用されている。また、ガラスアンテナを用いることができない車両や、ガラスアンテナではアンテナとしての性能が十分に得られない車両に対しては、アンテナを搭載したルーフスポイラを車両に設置することで車両アンテナを実現している。   In recent years, the design of the vehicle has also been emphasized, and the antenna mounted on the vehicle is required to be designed so as not to impair the aesthetic appearance of the vehicle body as much as possible. In order to realize this, as shown in Patent Document 1, conventionally, a glass antenna that is installed or stuck in a rear glass or a side glass of a vehicle is used. For vehicles that cannot use glass antennas, or for vehicles that do not have sufficient antenna performance, the vehicle antenna can be realized by installing a roof spoiler with an antenna on the vehicle. Yes.

図２に、従来技術におけるアンテナ構成の一例を示す。図２（ａ）は、図１に示す車両１のルーフのリア側端部に設置されたルーフスポイラ２を上方から見たときの透過図を示す。ルーフスポイラ２内部には、ＦＭアンテナエレメント３とＡＭアンテナエレメント４が設けられており、各エレメントが空間的に離間して、またはエレメント間に絶縁部材が挟まれて上下に配置されており、各エレメントは互いに電気的に絶縁されている。ここではＦＭアンテナとしてＬ型アンテナを示す。Ｌ型アンテナは、１／４波長モノポールアンテナを低背化のためエレメントの一部を横方向に曲げたものである。また、車両１の金属ボディがグランドの役割を果たしている。ＦＭアンテナエレメント３は、ＦＭアンテナ用給電点５を介して、受信した信号を増幅するアンテナアンプ（図示せず）に接続されている。このＦＭアンテナエレメント３は、一般的には金属ワイヤや打ち抜き加工した板金によって形成される。   FIG. 2 shows an example of an antenna configuration in the prior art. Fig.2 (a) shows the permeation | transmission figure when the roof spoiler 2 installed in the rear side edge part of the roof of the vehicle 1 shown in FIG. 1 is seen from upper direction. An FM antenna element 3 and an AM antenna element 4 are provided inside the roof spoiler 2, and each element is arranged in a vertical direction with spatial separation or an insulating member sandwiched between the elements. The elements are electrically isolated from each other. Here, an L-type antenna is shown as the FM antenna. The L-shaped antenna is obtained by bending a part of an element laterally in order to reduce the height of a quarter-wave monopole antenna. Moreover, the metal body of the vehicle 1 plays the role of a ground. The FM antenna element 3 is connected via an FM antenna feeding point 5 to an antenna amplifier (not shown) that amplifies the received signal. The FM antenna element 3 is generally formed of a metal wire or a stamped sheet metal.

また、ＡＭアンテナエレメント４については、ＡＭアンテナとして動作させるために、相応の面積を有する金属板が、グランドの役割を果たす車両１の金属ボディとの間で容量成分が得られるように設けられている。そして、ＡＭアンテナエレメント４は、ＡＭアンテナ用給電点６を介してアンテナアンプに接続されている。なお、このＡＭアンテナエレメント４は板金等の金属薄板によって形成される。   The AM antenna element 4 is provided with a metal plate having an appropriate area so that a capacitive component can be obtained between the AM antenna element 4 and the metal body of the vehicle 1 serving as a ground in order to operate as an AM antenna. Yes. The AM antenna element 4 is connected to an antenna amplifier via an AM antenna feeding point 6. The AM antenna element 4 is formed of a thin metal plate such as a sheet metal.

ところが、上記のＬ型アンテナでは、アンテナエレメントがグランドと平行に設置されるため、グランドとの間に容量成分が生じるため、所望の出力インピーダンスが得られない。この結果、この出力インピーダンスとアンテナアンプの入力インピーダンスとの関係から受信信号の反射が大きくなり（すなわち、反射係数が大きくなる）、インピーダンス不整合の状態となって不整合損失が生じ、所望のアンテナ利得が得られないという問題が生じる。   However, in the above L-shaped antenna, since the antenna element is installed in parallel with the ground, a capacitance component is generated between the antenna element and the ground, so that a desired output impedance cannot be obtained. As a result, the reflection of the received signal increases (that is, the reflection coefficient increases) from the relationship between the output impedance and the input impedance of the antenna amplifier, resulting in an impedance mismatch state, resulting in mismatch loss, and the desired antenna. There arises a problem that gain cannot be obtained.

この問題に対する解決策として、従来では図２（ｂ）に示すアンテナ構成が挙げられる。図２（ａ）とは、ＦＭアンテナエレメント３の構造が異なっている。図２（ｂ）には、逆Ｆ型アンテナと呼ばれるアンテナを示す。このアンテナは、上記Ｌ型アンテナを応用したものであり、１／４波長モノポールアンテナがベースとなっている。これは、図２（ａ）のＬ型アンテナのエレメントにショートスタブ７を付加することで、グランドとアンテナエレメント間に生じる容量成分を打ち消す誘導成分を発生させるものである。ショートスタブ７は、一端がＦＭアンテナエレメント３の一部に接続され、他端がグランドに接続されている。このショートスタブ７の電気長（信号伝送経路長）は１／４波長より小さいためインダクタとして機能し、この電気長を調整することにより、所望の周波数帯において容量成分を誘導成分によって打ち消すことができ、アンテナの出力インピーダンスとアンテナアンプの入力インピーダンスとの間で良好な整合を達成することができる。   As a solution to this problem, an antenna configuration shown in FIG. The structure of the FM antenna element 3 is different from FIG. FIG. 2B shows an antenna called an inverted F type antenna. This antenna is an application of the L-shaped antenna, and is based on a 1/4 wavelength monopole antenna. This is to generate an inductive component that cancels the capacitive component generated between the ground and the antenna element by adding a short stub 7 to the element of the L-shaped antenna of FIG. The short stub 7 has one end connected to a part of the FM antenna element 3 and the other end connected to the ground. Since the electrical length (signal transmission path length) of the short stub 7 is smaller than a quarter wavelength, the short stub 7 functions as an inductor. By adjusting the electrical length, the capacitance component can be canceled by the inductive component in a desired frequency band. Good matching can be achieved between the output impedance of the antenna and the input impedance of the antenna amplifier.

このインピーダンス整合に関して、アンテナの出力インピーダンスとアンテナアンプの入力インピーダンスとの間で発生する受信信号の反射の反射係数を図３に示す。波線８はＬ型アンテナの反射係数を、実線９は逆Ｆ型アンテナの反射係数をそれぞれ示す。反射係数は、大きいほど不整合損失が大きく、小さいほど良好な整合が得られることを表す。図３に示すように、Ｌ型アンテナでは、波線８に示すように、反射係数が大きくなるため不整合損失も大きくなるが、対応可能な帯域が広いため広帯域動作を期待することができる。一方、逆Ｆ型アンテナでは、実線９に示すように、非常に小さい反射係数が得られるため不整合損失を懸念する必要がなくなる反面、対応可能な帯域が非常に狭いため狭帯域動作しか実現することができない。   Regarding this impedance matching, FIG. 3 shows the reflection coefficient of the reflection of the reception signal generated between the output impedance of the antenna and the input impedance of the antenna amplifier. A broken line 8 indicates the reflection coefficient of the L-type antenna, and a solid line 9 indicates the reflection coefficient of the inverted F-type antenna. The larger the reflection coefficient, the larger the mismatch loss, and the smaller the reflection coefficient, the better the matching. As shown in FIG. 3, in the L-type antenna, as shown by the broken line 8, the reflection coefficient increases and the mismatch loss also increases. However, since the applicable band is wide, wideband operation can be expected. On the other hand, as shown by the solid line 9 in the inverted F type antenna, a very small reflection coefficient can be obtained, so there is no need to worry about mismatch loss. On the other hand, since the applicable band is very narrow, only narrow band operation is realized. I can't.

特開２００１−１０２８２６号公報JP 2001-102826 A

よって、上記の従来技術においては、次のような問題点が挙げられる。Ｌ型アンテナをＦＭアンテナエレメントとして用いた場合、グランドとエレメントとの間に容量成分が発生するため、アンテナとアンテナアンプのインピーダンス不整合によるアンテナ利得の低下が生じる。また、逆Ｆ型アンテナを用いた場合、短絡部が設けられているために良好なインピーダンス整合が得やすくなるが、グランドとエレメントとの間に発生する容量成分と誘導成分等のリアクタンス成分が原因で共振現象が発生するため、狭帯域動作しか達成できない。   Therefore, the above-described conventional techniques have the following problems. When an L-type antenna is used as an FM antenna element, a capacitance component is generated between the ground and the element, and hence antenna gain is reduced due to impedance mismatch between the antenna and the antenna amplifier. In addition, when an inverted F-type antenna is used, it is easy to obtain good impedance matching because a short-circuit portion is provided, but due to a reactance component such as a capacitive component and an inductive component generated between the ground and the element. Since a resonance phenomenon occurs, only narrow-band operation can be achieved.

また、Ｌ型アンテナをＦＭアンテナとして用いた場合、ＡＭアンテナとしても機能させるには金属面積が十分ではないため、別途ＡＭ放送用のアンテナエレメントを設ける必要がある。このため、給電点を２箇所設け、アンテナアンプも２入力対応としなければならなくなる。したがって、製造の工程が複雑になりコストも高くなる。一方、逆Ｆ型アンテナをＦＭアンテナとして用いた場合、ＦＭアンテナエレメントがショートスタブを介してグランドに導通しているため、ＦＭ放送に比べて低い周波数帯を利用するＡＭ放送においては、完全に接地された状態になるため、この場合も別途ＡＭ放送用のアンテナエレメントを設ける必要がある。よって、Ｌ型アンテナと同様の上記問題が生じる。   In addition, when an L-type antenna is used as an FM antenna, the metal area is not sufficient to function as an AM antenna, and therefore an antenna element for AM broadcasting needs to be provided separately. For this reason, it is necessary to provide two feeding points and the antenna amplifier also supports two inputs. Therefore, the manufacturing process becomes complicated and the cost increases. On the other hand, when an inverted F-type antenna is used as an FM antenna, the FM antenna element is electrically connected to the ground via a short stub. Therefore, in AM broadcasting using a frequency band lower than that of FM broadcasting, it is completely grounded. In this case, it is necessary to separately provide an antenna element for AM broadcasting. Therefore, the same problem as the L-type antenna occurs.

さらに、ＦＭ，ＡＭの各アンテナエレメントが互いに導通しないように、空間的に離間させたりエレメント間に絶縁部材を挿入したりする必要があるため、構造が複雑になりコストアップを招きかねない。   Further, since it is necessary to spatially separate the FM and AM antenna elements from each other or to insert an insulating member between the elements, the structure becomes complicated and the cost may increase.

そこで本発明においては、上記の問題点を解決し、ＦＭアンテナにおいてインピーダンス整合を実現しながら広帯域動作が可能であり、かつＡＭアンテナとしても動作可能なアンテナを提供することを目的とする。また、アンテナ構造の簡素化や製造コストの削減を達成することができるアンテナ装置を提供することも目的とする。   Accordingly, an object of the present invention is to solve the above problems and provide an antenna that can operate in a wide band while realizing impedance matching in an FM antenna and that can also operate as an AM antenna. It is another object of the present invention to provide an antenna device that can achieve simplification of the antenna structure and reduction in manufacturing cost.

本発明の一実施形態によれば、略直線状の第１および第２のアンテナエレメントを有し、該第１のアンテナエレメントの中間部に該第２のアンテナエレメントの一端が接続され、該第２のアンテナエレメントの他端を給電点とし、該給電点から該第１のアンテナエレメントの一端までの電気長が所定の信号の略１／４波長である略Ｔ字型のアンテナ装置において、第１のアンテナエレメントの一端と中間部との間に第３のアンテナエレメントの一端が接続され、給電点から該第３のアンテナエレメントの他端までの電気長が所定の信号の略３／４波長である。このため、広帯域動作を実現しながらアンテナ利得の高いアンテナを実現することができる。   According to an embodiment of the present invention, the first and second antenna elements having substantially straight lines are provided, and one end of the second antenna element is connected to an intermediate portion of the first antenna element, In the substantially T-shaped antenna device in which the other end of the second antenna element is a feeding point, and the electrical length from the feeding point to one end of the first antenna element is substantially a quarter wavelength of a predetermined signal, One end of the third antenna element is connected between one end and an intermediate portion of one antenna element, and the electrical length from the feeding point to the other end of the third antenna element is approximately 3/4 wavelength of a predetermined signal. It is. For this reason, it is possible to realize an antenna having a high antenna gain while realizing a wide band operation.

好ましくは、第３のアンテナエレメントはミアンダ形状である。また、第１のアンテナエレメントの他端と中間部との間に、第４のアンテナエレメントの一端が接続され、給電点から該第４のアンテナエレメントの他端までの電気長が所定の信号の略３／４波長である。また、第４のアンテナエレメントはミアンダ形状である。さらに、第１から第４のアンテナエレメントは車両の外装部材に内蔵され、外装部材は車両のルーフに配置されるスポイラであってもよい。また、第１から第４のアンテナエレメントはプリント基板上に形成されたパターンである。そして、所定の信号はＦＭラジオ放送信号である。   Preferably, the third antenna element has a meander shape. Also, one end of the fourth antenna element is connected between the other end of the first antenna element and the intermediate portion, and the electrical length from the feeding point to the other end of the fourth antenna element is a predetermined signal. Approximately 3/4 wavelength. The fourth antenna element has a meander shape. Further, the first to fourth antenna elements may be built in an exterior member of the vehicle, and the exterior member may be a spoiler disposed on the roof of the vehicle. The first to fourth antenna elements are patterns formed on the printed circuit board. The predetermined signal is an FM radio broadcast signal.

本発明のアンテナによれば、異なった周波数を有する電波の共用アンテナとしての構造を単純化して製造コストを低減することができる。また、広帯域動作を実現しながら所望の出力インピーダンスを容易に調整することができるアンテナを提供することができる。さらに、本発明のアンテナは、高価な金型等を用いることなく一般的な安価な回路基板や回路パターン作成工程を用いて作成することができる。   According to the antenna of the present invention, the structure as a shared antenna for radio waves having different frequencies can be simplified and the manufacturing cost can be reduced. Further, it is possible to provide an antenna that can easily adjust a desired output impedance while realizing a wide band operation. Furthermore, the antenna of the present invention can be produced using a general inexpensive circuit board or circuit pattern creating process without using an expensive metal mold or the like.

従来のアンテナ内蔵のルーフスポイラを示す図である。It is a figure which shows the conventional roof spoiler with a built-in antenna. （ａ）および（ｂ）は、従来のアンテナ構造を示す図である。(A) And (b) is a figure which shows the conventional antenna structure. 従来のアンテナの反射特性を示すグラフである。It is a graph which shows the reflective characteristic of the conventional antenna. 本発明の一実施形態におけるアンテナの全体の構造を示す概略図である。It is the schematic which shows the whole structure of the antenna in one Embodiment of this invention. （ａ）および（ｂ）は、本発明の一実施形態におけるアンテナの一部の構造を実線で示す概略図である。(A) And (b) is the schematic which shows the structure of a part of antenna in one Embodiment of this invention with a continuous line. 本発明の一実施形態におけるアンテナの反射特性を示すグラフである。It is a graph which shows the reflective characteristic of the antenna in one Embodiment of this invention.

以下、図面を参照して、本発明の実施形態におけるアンテナ装置について説明する。なお、複数の図にまたがって同じ部材を示す場合は同じ番号を付すこととする。   Hereinafter, an antenna device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, the same number is attached | subjected, when showing the same member over several figures.

図４に概略を示すように、車両１のルーフ後端に設置されたルーフスポイラ２の内部にアンテナエレメント１０が設けられている。アンテナエレメント１０は、ルーフスポイラ２内に設けられた回路基板１１上に形成されており、ＦＭ／ＡＭ共用の給電点１２を介してアンテナアンプ（図示せず）と接続されている。回路基板１１は、通常のアンテナ用回路基板であり、一般的な回路パターン作成工程によって作成される。基板はエポキシ樹脂等の合成樹脂からなる誘電部材を用いて作成される。なお基板には、合成樹脂の他、テフロン（登録商標）、セラミック、フィルム等を用いてもよい。回路パターンは、蒸着、エッチング、メッキ等の手法により基板上に金属層が形成されてなるが、導電性物質からなる線状部材や箔状部材を基板表面に接着剤等にて設けてもよい。   As schematically shown in FIG. 4, an antenna element 10 is provided inside a roof spoiler 2 installed at the rear end of the roof of the vehicle 1. The antenna element 10 is formed on a circuit board 11 provided in the roof spoiler 2, and is connected to an antenna amplifier (not shown) through a FM / AM common feeding point 12. The circuit board 11 is a normal antenna circuit board, and is created by a general circuit pattern creation process. The substrate is made using a dielectric member made of a synthetic resin such as an epoxy resin. In addition to the synthetic resin, Teflon (registered trademark), ceramic, film, or the like may be used for the substrate. In the circuit pattern, a metal layer is formed on the substrate by a method such as vapor deposition, etching, or plating, but a linear member or a foil-like member made of a conductive material may be provided on the substrate surface with an adhesive or the like. .

以下に、図５を参照しながら、アンテナエレメント１０の動作をＦＭ、ＡＭ別に説明する。図５（ａ）では、アンテナエレメント１０のうちＦＭアンテナとして機能する構成部分を斜線で示している。この斜線部は、給電点１２がＦＭ／ＡＭ共用の給電点として動作するＴ型アンテナである。Ｔ型アンテナでは、一般に用いられるＬ型アンテナのアンテナエレメントとは異なり、作製時に縦方向に延伸するエレメント部と横方向に延伸するエレメント部との接続点を変える、すなわち横方向に延伸するエレメント部の左右のエレメント長さを変えることにより、所望の出力インピーダンスに合わせたアンテナを実現することができる。   Hereinafter, the operation of the antenna element 10 will be described for each FM and AM with reference to FIG. In FIG. 5 (a), the components that function as the FM antenna in the antenna element 10 are indicated by hatching. This hatched portion is a T-type antenna in which the feed point 12 operates as a feed point shared by FM / AM. In the T-type antenna, unlike the antenna element of the L-type antenna that is generally used, the connection point between the element portion that extends in the vertical direction and the element portion that extends in the horizontal direction is changed, that is, the element portion that extends in the horizontal direction. By changing the left and right element lengths, it is possible to realize an antenna that matches the desired output impedance.

ここで、Ｔ型アンテナのエレメント長について説明する。給電点１２から接続点１３を経由してアンテナエレメントの左端または右端に至るまでの電気長は、受信する電波の略１／４波長に設定される。例えば、ガラスエポキシ樹脂を基材として用いる回路基板により構成したＴ型アンテナをＦＭラジオ放送の受信に用いる場合を考える。誘電率をεｒ、受信する電波の波長をλ、伝搬速度をｃ、周波数をｆとすると、下記の式（１）が成り立つ。
λ＝（ｃ／ｆ）／（εｒ）１／２・・・（１）
そして、周波数帯域を７６．０ＭＨｚ〜９０．０ＭＨｚとすると、中心となる周波数は８３．０ＭＨｚであるから、波長は約１．７４ｍとなり、１／４波長は約０．４４ｍとなる。よって、給電点１２からアンテナエレメントの一端までの電気長は、約０．４４ｍに設定される。 Here, the element length of the T-type antenna will be described. The electrical length from the feed point 12 to the left end or right end of the antenna element via the connection point 13 is set to approximately ¼ wavelength of the received radio wave. For example, consider a case where a T-shaped antenna formed of a circuit board using glass epoxy resin as a base material is used for reception of FM radio broadcasting. When the dielectric constant is ε r , the wavelength of the received radio wave is λ, the propagation speed is c, and the frequency is f, the following equation (1) is established.
λ = (c / f) / (ε r ) 1/2 (1)
If the frequency band is 76.0 MHz to 90.0 MHz, the center frequency is 83.0 MHz, so the wavelength is about 1.74 m, and the quarter wavelength is about 0.44 m. Therefore, the electrical length from the feeding point 12 to one end of the antenna element is set to about 0.44 m.

図５（ｂ）では、アンテナエレメント１０のうちＡＭアンテナとして機能する部分を斜線で示している。この斜線部で示されるアンテナエレメントは、給電点１２から接続点１３を経由してアンテナエレメント端部までの電気長が３／４波長であり、３／４波長モノポールアンテナとして機能する。図（ａ）に示すＴ型アンテナにおいて横方向に延伸するアンテナエレメント部分の中間部にミアンダ形状のアンテナエレメントが接続されており、小さな面積でアンテナを形成することができる。なお、図ではミアンダ形状のアンテナエレメントにより３／４波長モノポールアンテナを形成しているが、アンテナエレメントの電気長を維持する限りにおいてはアンテナエレメントを、渦巻き形状等、ミアンダ以外の形状にしてもよいし、折り返しも任意の方向に任意の方法で可能である。３／４波長モノポールアンテナは、Ｌ型アンテナと同様にアンテナエレメントとグランドとの間で容量成分が発生しても、アンテナアンプの入力インピーダンスと比較的良好な整合状態が得られ、１／４波長モノポールアンテナと同様に広帯域動作が可能なアンテナである。   In FIG. 5B, a portion functioning as an AM antenna in the antenna element 10 is indicated by hatching. The antenna element indicated by the hatched portion has an electrical length of 3/4 wavelength from the feeding point 12 to the end of the antenna element via the connection point 13 and functions as a 3/4 wavelength monopole antenna. In the T-shaped antenna shown in FIG. 1A, a meander-shaped antenna element is connected to an intermediate portion of the antenna element portion extending in the lateral direction, so that the antenna can be formed with a small area. In the figure, a 3/4 wavelength monopole antenna is formed by a meander-shaped antenna element. However, as long as the electrical length of the antenna element is maintained, the antenna element may be formed in a shape other than the meander, such as a spiral shape. The folding may be performed in any direction and in any method. The 3/4 wavelength monopole antenna can obtain a relatively good matching state with the input impedance of the antenna amplifier even when a capacitance component is generated between the antenna element and the ground, similarly to the L-type antenna. Like a wavelength monopole antenna, it is an antenna capable of broadband operation.

したがって、図４に示す本発明のアンテナは、図５（ａ）のＴ型アンテナにおいて左右のエレメント長を調整し、図５（ｂ）の３／４波長モノポールアンテナにおいて給電点１２から接続点１３を経由してミアンダ形状のアンテナエレメントの端部に至るまでの電気長を調整することにより、所望の周波数帯域において比較的良好なアンテナの出力インピーダンスを達成することができる。このように、Ｔ型アンテナのアンテナエレメントの端部ではなく中間部に左右のミアンダ形状のアンテナエレメントを接続することにより、さまざまな電気長のアンテナを実現することができる。   Therefore, the antenna of the present invention shown in FIG. 4 adjusts the left and right element lengths in the T-shaped antenna of FIG. 5A, and connects the feeding point 12 to the connection point in the 3/4 wavelength monopole antenna of FIG. By adjusting the electrical length from 13 to the end of the meander-shaped antenna element, a relatively good antenna output impedance can be achieved in a desired frequency band. In this way, antennas of various electrical lengths can be realized by connecting the left and right meander-shaped antenna elements to the middle portion instead of the end portion of the antenna element of the T-type antenna.

図４に示すアンテナにおいて、アンテナの出力インピーダンスを調整することによって反射係数が変化する様子を図６に示す。反射係数は、アンテナの出力インピーダンスと給電線の特性インピーダンスを用いて表現できるため、アンテナの出力インピーダンスを変えることは、反射係数を変化させることになる。ひいてはアンテナアンプの入力インピーダンスとの整合状態も変化するため、結果としてアンテナ利得を調整することができる。図６のグラフからわかるように、アンテナの出力インピーダンスを変える際に動作帯域を広帯域に維持したまま反射係数を変化させることができる。したがって、アンテナの出力インピーダンスを変化させてアンテナアンプの入力インピーダンスとのインピーダンス整合を行うと、インピーダンス整合が良好になるにつれて、反射係数は、波線１４に示すグラフから一点鎖線１５に示すグラフを経て実線１６に示すように、所望の周波数帯域において小さくなる。   FIG. 6 shows how the reflection coefficient changes in the antenna shown in FIG. 4 by adjusting the output impedance of the antenna. Since the reflection coefficient can be expressed using the output impedance of the antenna and the characteristic impedance of the feeder line, changing the output impedance of the antenna changes the reflection coefficient. As a result, the matching state with the input impedance of the antenna amplifier also changes, and as a result, the antenna gain can be adjusted. As can be seen from the graph of FIG. 6, when changing the output impedance of the antenna, it is possible to change the reflection coefficient while maintaining the operating band in a wide band. Therefore, when impedance matching with the input impedance of the antenna amplifier is performed by changing the output impedance of the antenna, the reflection coefficient becomes a solid line through the graph shown by the dashed line 15 from the graph shown by the dashed line 14 as the impedance matching becomes better. As shown in FIG. 16, it becomes smaller in a desired frequency band.

以上が、本発明のアンテナに関する説明である。上記の説明では、本発明のアンテナはＦＭ放送（例えば、７６．０ＭＨｚ〜９０．０ＭＨｚ）およびＡＭ放送（例えば、５００ＭＨｚ〜１７００ＭＨｚ）の帯域の電波の受信を意図して構成されているが、アンテナエレメントの電気長を変えることで他の周波数帯の電波を受信するアンテナとして機能させることもできる。また、ミアンダ形状のアンテナエレメントは、Ｔ型アンテナの左右のアンテナエレメントにそれぞれ１つずつ接続されているが、左右いずれか一方のみにミアンダ形状のアンテナエレメントを接続するだけでも、本発明のアンテナを実現することができる。   The above is the description regarding the antenna of the present invention. In the above description, the antenna of the present invention is configured to receive radio waves in the bands of FM broadcasting (for example, 76.0 MHz to 90.0 MHz) and AM broadcasting (for example, 500 MHz to 1700 MHz). By changing the electrical length of the element, it can function as an antenna for receiving radio waves in other frequency bands. Further, one meander-shaped antenna element is connected to each of the left and right antenna elements of the T-shaped antenna. However, the antenna of the present invention can be achieved by connecting only the meander-shaped antenna element to either the left or right. Can be realized.

さらに、本発明のアンテナをルーフスポイラに内蔵することは、本発明を実施する一態様にすぎない。上記説明の通り本発明によってアンテナ装置の小型化を達成できるため、本発明のアンテナをルーフスポイラに組み込むことは好適ではあるが、ルーフスポイラに限らず車両の適当な外装部材に内蔵することもでき、さらに車両以外の種々の態様においても本発明のアンテナを適用できることはいうまでもない。   Furthermore, incorporating the antenna of the present invention in a roof spoiler is only one aspect of implementing the present invention. As described above, the antenna device can be miniaturized by the present invention. Therefore, it is preferable to incorporate the antenna of the present invention into a roof spoiler. However, the present invention is not limited to a roof spoiler and can be incorporated in an appropriate exterior member of a vehicle. Furthermore, it goes without saying that the antenna of the present invention can also be applied to various modes other than vehicles.

２ ルーフスポイラ
１０ アンテナエレメント
５，６，１２ 給電点
１１ 回路基板
１３ 接続点 2 Roof spoiler 10 Antenna elements 5, 6, 12 Feed point 11 Circuit board 13 Connection point

Claims (8)

略直線状の第１および第２のアンテナエレメントを有し、該第１のアンテナエレメントの中間部に該第２のアンテナエレメントの一端が接続され、該第２のアンテナエレメントの他端を給電点とし、該給電点から該第１のアンテナエレメントの一端までの電気長が所定の信号の略１／４波長である略Ｔ字型のアンテナ装置において、
前記第１のアンテナエレメントの一端と前記中間部との間に第３のアンテナエレメントの一端が接続され、前記給電点から該第３のアンテナエレメントの他端までの電気長が前記所定の信号の略３／４波長である、
ことを特徴とするアンテナ装置。 The first and second antenna elements are substantially linear, one end of the second antenna element is connected to an intermediate portion of the first antenna element, and the other end of the second antenna element is connected to a feeding point. In the substantially T-shaped antenna device in which the electrical length from the feeding point to one end of the first antenna element is approximately ¼ wavelength of a predetermined signal,
One end of a third antenna element is connected between one end of the first antenna element and the intermediate portion, and an electrical length from the feeding point to the other end of the third antenna element is the predetermined signal. About 3/4 wavelength,
An antenna device characterized by that. 前記第３のアンテナエレメントはミアンダ形状であることを特徴とする請求項１に記載のアンテナ装置。   The antenna device according to claim 1, wherein the third antenna element has a meander shape. 前記第１のアンテナエレメントの他端と前記中間部との間に、第４のアンテナエレメントの一端が接続され、前記給電点から該第４のアンテナエレメントの他端までの電気長が前記所定の信号の略３／４波長であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のアンテナ装置。   One end of a fourth antenna element is connected between the other end of the first antenna element and the intermediate portion, and an electrical length from the feeding point to the other end of the fourth antenna element is the predetermined length. The antenna apparatus according to claim 1 or 2, wherein the wavelength is approximately 3/4 of a signal. 前記第４のアンテナエレメントはミアンダ形状であることを特徴とする請求項３に記載のアンテナ装置。   The antenna device according to claim 3, wherein the fourth antenna element has a meander shape. 前記第１から第４のアンテナエレメントは車両の外装部材に内蔵されることを特徴とする請求項３または請求項４に記載のアンテナ装置。   The antenna device according to claim 3 or 4, wherein the first to fourth antenna elements are built in an exterior member of a vehicle. 前記外装部材は車両のルーフに配置されるスポイラであることを特徴とする請求項５に記載のアンテナ装置。   The antenna apparatus according to claim 5, wherein the exterior member is a spoiler disposed on a roof of a vehicle. 前記第１から第４のアンテナエレメントはプリント基板上に形成されたパターンであることを特徴とする請求項３から請求項６のいずれか一項に記載のアンテナ装置。   The antenna device according to any one of claims 3 to 6, wherein the first to fourth antenna elements are patterns formed on a printed circuit board. 前記所定の信号はＦＭラジオ放送信号であることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか一項に記載のアンテナ装置。   The antenna device according to claim 1, wherein the predetermined signal is an FM radio broadcast signal.
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